养猪宝
当前位置: 养猪资讯 > 独家分析 > 正文
中国养猪网 中国养猪网

夏天 龙剑:车辆烘烤程序的设计及关键点

来源:  抗非大家谈   2021-11-03 14:00:06   查看:  次




  所有运输工具(特别是运猪车)都可能传播疾病,尤其在冬季,消毒效果大打折扣。高温烘烤作为车辆消毒的一种有效补充措施,对保障猪场健康安全具有重要的意义。当我们新建洗车点烘烤房时,车辆烘烤程序如何设计?有哪些容易被忽视的关键点需要我们特别关注?下面笔者主要介绍PIC车辆烘烤的一些经验。
  


1   烘烤程序制定
  
  一个新的烘烤房投入使用时,制定科学合理的烘烤程序最为关键。根据病原体特性来确定烘烤温度、时间,确保车辆不同位点长时间监测均能符合要求,这是指导我们设定程序的逻辑与原则。表1是国外相关文献报道,关于猪蓝耳病病毒、非洲猪瘟病毒在不同条件下的存活时间,目前行业内普遍的烘烤目标温度在65~70℃,烘烤时长45~60分钟。PIC是以非洲猪瘟病毒灭活需要56℃70分钟(其他病原更容易灭活)为理论基础进行后续的研究和程序的制定。
  
表1 非洲猪瘟病毒和猪蓝耳病病毒在不同条件下的存活时间


  1.1  三种常见的猪只转运车
  
  如下图1,目前业内比较常见的有以下3类猪只转运车。高栏车(图1A),通常可用于猪只的中转(从猪场装猪台至外部中转台之间的运输),淘汰母猪、屠宰猪的运输等,由于其封闭性能不理想,越来越少地用于种猪的转运;封闭非空调车(图1B),一般用于仔猪、肥猪、种猪的转运;封闭空调空滤车(图1C),一般用于高价值种猪的运输。我们需要了解这些不同类型车辆的结构和功能,有利于我们在洗、消、烘的时候,抓住关键点。
  
  图1 常见猪只运输车:高栏车(A)、封闭非空调车(B)和封闭空调空气过滤车(C)
  
  1.2  PIC烘干房的设计
  
  随着行业对生物安全的逐渐重视,洗车房和烘烤房的设计和设备一直在不断升级和改进,笔者在此简要介绍PIC中国在车辆烘烤(烘干)的发展历程。
  
  TADD(Thermal-assisted Drying and Decontamination,TADD)热辅干燥和去污技术最早由PIC北美开发并应用于猪只运输车辆,通过强劲的热风将车厢内部烘烤至71℃ 30分钟。
  
  非洲猪瘟进入中国以后,PIC中国逐渐从20℃干燥过夜升级至烘烤至56℃ 70分钟,目前烘烤房的设计主要分为以下两种:
  
  第一种设计:热交换循环,侧向出风+扰流风机+尾部风机(图2),尽管增加了扰流风机和尾部风机,但在烘烤过程中,车辆左右两侧依然会有明显的温差,且给出风侧的车辆轮胎带来安全风险。
  
  第二种设计:热交换循环:尾部出风+尾部风机(图3),直接作用于车厢,相比第一种设计,车厢达到目标温度的时间更短,能源消耗更低。
图2  侧向出风+扰流风机+尾部风机  图3  尾部出风+尾部风机
  
  1.3  烘烤温度的解读
  
  笔者在给一些牧场的洗车点进行生物安全审计的过程中,经常会发现有些牧场不清楚烘烤房环境温度和车厢内表面温度的不同,往往错误地认为环境温度达到目标即可将病毒灭活。为有效解决这些错误,有些最基本的逻辑需要进行梳理:
  
  第一个问题,病毒到底在哪里?在烘烤房的空气中,还是在车辆的表面(车厢、轮胎、底盘等)?我相信答案显而意见,病毒主要存在于车辆的表面而不是在烘烤房的空气中。
  
  第二个问题,车辆所有表面的病毒都能通过烘烤加热进行灭活吗?答案是否定的,烘烤房内不同的高度温度是不一致的,简单而言高度越低温度越低(图4,来自国外车辆烘烤的视频截图),即使车厢内温度已超过70℃以上了,轮胎和底盘位置以及更低的区域温度也很难超过55℃,当然如果不惜成本和时间进行加热,这些部位也可能达到温度要求,但成本与效率往往会很低,甚至得不偿失,轮胎是否能经受住高温烘热,也是一个值得探讨的问题。
  
图4 国外车辆烘烤过程的视频截图
  
  第三个问题,车辆烘烤过程中,我们应该关注车辆上哪些部位的温度?作为一家种猪公司,PIC关注的是车厢内表面、尾板的温度,因为这几个区域主要与猪只以及猪场装猪台接触,一旦病毒没有被完全灭活,很容易在装猪过程中回流至母猪场,且对下游客户带来重大威胁。
  
  病毒在不同温度条件下的半衰期是不同的,简单而言,温度与维持时间(即病原微生物所处的温度和时间)是影响病毒存活的两个重要因素。因此,我们有必要了解烘烤房环境温度与车厢内表面温度的差异。
  
  以封闭非空调车图1B为例,在PIC第一种烘烤房(图2)的条件下,烘烤设备设置温度为65℃,设备运转总时长为160分钟(当地气温为20℃左右)进行试验,试验全程为300分钟(温度记录仪全程进行监测)。将车厢内第一层左前角、右前角、左后角、右后角4个温度点(图5)与车厢外烘烤设备温度探头(环境温度)测量的温度进行对比。试验所在烘烤房热气出风口在烘烤房左后侧,所以未对左后角进行监测(等同于环境温度)。
  
图5 车厢第一层的左前角 、右前角(A)和车厢第一层的左后角、右后角(B)
  
  实验数据表明,环境温度并不等同于车厢内表面温度。当烘烤房内环境温度达到目标温度时,车厢和驾驶室内某些位置可能由于热风无法充分到达,并没有达到目标温度(图6、图7)。因此,如果按照环境温度制定烘烤程序,则车厢内某些位点的温度和维持时间可能无法达到预期。
  

  1.4  车厢内的温度最低点
  
  为什么需要确定车厢内温度最低位点?因为整个烘烤完成后,我们需要确保车厢内所有内表面的病毒全部被灭活,若以车厢内其他部位作为烘烤程序的测量点,则可能温度最低位点的温度和维持时间不足够,导致病毒在此位点及其附近残留。即如果在烘烤过程中能将最低温度位点及其附近的病毒灭活,那么车厢内其他位点病毒肯定能失活。当然如果不计成本通过一味提高烘烤温度和延长烘烤时间,也能规避风险,但显然得不偿失。我们追求的是平衡成本和效率的最优方案。
  
  车厢内的温度最低位点通常与车辆类型、烘烤房的设计和设备有较大关系。多次测定的经验显示,车厢内的最低位点一般在车厢底层的四个角落点中的一个(即左前角、左后角、右前角、右后角,如图5所示)。到底是哪个位点?需要在烘烤过程中使用温度记录仪对车厢内这些位点和驾驶室内的不同部位进行多次测量才能确定,烘烤标准应以这个温度最低位点作为测定位点(必要时可能还需要调整热风机出风方向和扰流风机的配置,以缩短该最低温度点到达所需温度的时间)。
  
  烘烤温度持续监测还显示:封闭性越好的车辆即封闭空调空滤车(图1C),车厢内温度升温越慢,尤其是没有尾部风机的情况下,热空气很难充分进入车厢内部(图8),车厢外部环境温度即使超过70℃,整个烘烤过程完成后,空调车第一层最内角可能也无法达到目标温度56℃。因此,PIC后续进行了改进,尾部风机成为所有烘烤房的必需品(图9)。
  
  
图8  封闭空调空气过滤车车厢                 图9 尾部风机
  
  1.5  车辆沥水与不沥水、尾部风机有与无对烘烤效果的影响
  
  车辆洗消后沥水是车辆洗消过程中非常重要的环节(图10),但往往被大家忽视,我们经常会在一些牧场的烘烤房见到已完成烘烤的车辆,车厢内仍有积水的情况(图11),那么,没有充分沥水或者没有沥水的车辆对烘烤温度到底有多大的影响呢?车厢尾部安装尾部风机与否对烘烤温度有多大影响?以下实验可以告诉大家答案。
  
图10  烘烤前车辆沥水     图11  烘烤完成后车厢内仍有积水
  
  以封闭非空调车(图1B)为例,在PIC第一种烘烤房(图2)的条件下,设置以下3组实验:组1:沥水有风机,组2:沥水无风机,组3未沥水有风机,烘烤设备设置温度为65℃,设备运转总时长为160分钟(当地气温为20℃左右)进行多次烘烤试验,每次试验全程为300分钟(温度记录仪全程进行监测)。
  
  表2 各组烘烤达到56℃所需时间及维持时间(达到目标温度后的时长)


图12  沥水有风机组温度曲线
  
图13  沥水无风机组温度曲线
  
图14  未沥水有风机组温度曲线
  
  一次典型实验测定的温度数据曲线图见图12、图13、图14,到达56℃所需时间和烘烤过程56℃以上维持时间统计数值见表2。组1、组2与组3结果对比可以看出,未沥水组烘烤后,车厢中仍存在有余水,且部分位点无法达到烘烤要求。说明沥水对于车辆烘烤效果非常关键。
  
  组1、组3与组2对比,尾部风机能明显缩短到达目标温度时间,使车厢内各处温度相对更加均匀,维持的时间更接近。有意思的是没有尾部风机,第一层左前角和右前角维持的时间反而比有尾部风机的更长,但是无风机的右后角维持温度的时间最短。发生这种情况的原因在于若没有尾部风机,车厢内外缺乏循环,开机160分钟后一旦烘干机停止工作,车厢内左右前角的热量相比有尾部风机的散发更缓慢,而无尾部风机的车厢右后角由于热量迅速散发,温度迅速降低,导致维持时间缩短。车厢内各个温度位点达到目标温度的时间和维持温度的时间越接近,越有利于我们缩短烘烤时间和节约成本。
  
  另烘烤过程中,应该打开驾驶室门、降下车厢侧车窗,有利于热风进入和水分蒸发,提升温度(图15)。
  
图15  烘烤时打开车辆门窗
  
  1.6  烘烤时的尾板高度
  
  目前市场上大型种猪车几乎都自带尾板升降,烘烤时其尾板放置高度没有统一的标准。通过将尾板放置在不同高度进行测试(图16、图17),结果显示:尾板降低到最低点(低于车厢底层地板高度)时难以达到我们的目标温度(图18)。
  
图16 尾板将至最低点         图17  尾板与第一层平
  
图18 烘烤时尾板不同高度温度曲线
  
  1.7  车辆烘烤设备的设置与定期调整
  
  目前烘烤房烘烤设备的运转模式分两种类型:
  
  第一种是设定温度+设备运转总时长,即烘烤设备从开机开始计时,比如设置时长为60分钟,则机器从开机开始计时,60分钟后设备停止运转。
  
  第二种是设定温度+维持时长,即烘烤设备计时从温度探头达到设定温度开始计时,比如维持时长为60分钟,设定温度为70℃,机器从温度探头达到70℃开始计时,60分钟后设备停止运转。
  
  烘烤设定温度:该设定温度需要满足车厢内最低温度位点能达到目标温度,且达到目标温度后至设备停止运转前能持续维持最低位点在目标温度以上,但最好高于目标温度2℃左右,否则浪费能源和成本。
  
  理论基础所需的目标温度及所需维持的时间,主要出于效率的角度,目标温度越高,所需维持时间越短,对于超大规模猪场而言无疑是优选(但也需要考虑温度穿透所需时间,即烘烤车辆整体均匀或最低温度点到达温度所需要的时间,因此一味提高温度并非好的选择)。PIC选择56℃70分钟主要基于设备的性能和车辆安全的角度。
  
  第一种设备设置建议:
  

  
  烘烤设备设定温度:取三种类型车辆中所需设定温度中最高的数值作为设备设定温度。
  
  设备运转总时长:取三种类型车辆中所需运转总时长中最高的数值作为设备运转总时长。
  
  第二种设备设置建议:


  烘烤设备设定温度:取三种类型车辆中所需设定温度中最高的数值作为机器设定温度。
  
  设备维持时长:取三种类型车辆的所需维持时长中最高的数值作为机器维持时长。
  
  注意:车辆烘烤受外界环境温度,设备稳定性,沥水情况等诸多因素影响,因此无论是第一种还是第二种类型的烘烤设备,X与X1-X2的数值随时都在变动,这也是我们设置额外保护时间的目的,以便在某种因素干扰下,烘烤温度受到较大影响时,也能确保不超过保护时间的范围。建议每月进行2次设备设置的调整,尤其是季节交替的时间点,可以增加为每周1次。每次调整以前一段时间设备正常运转的烘烤数据中最长X或者X1-X2数值作为本次调整的设定时长。
  
  2  烘烤房运行中的其它关注点
  
  2.1  烘烤温度的持续监控
  
  温度的持续监测能让我们对经过烘干的车辆做到心中有数,即使是自动化的烘烤设备也无法保证所有烘烤过程符合标准。在车辆烘烤的过程中,偶尔也会出现一些“小意外”。我们在长期的温度监控中,偶然会发现某次烘烤过程温度不达标(图19),调查后才发现是燃料不足而导致烘烤程序中断,从而导致某次烘烤不符合要求。
  
  为避免这种“小意外”的发生,有必要在每一次烘烤前检查燃料是否足够并填写检查记录。条件允许时,使用无线温度记录仪实时监测烘烤温度。
  
图19 未达到温度要求的烘烤案例
  
  2.2    烘烤成本
  
  以本体系烘烤房而言,烘烤一次大约需要耗费29.7L柴油,加上电费,仅烘烤一台车辆的综合成本约250元。现阶段猪价低迷,降本增效成为了整个养猪业的关注焦点。烘烤房降低成本可以从这些方面着手:1、做好车辆沥水工作,缩短车辆达到目标温度的时间;2、在满足要求的情况下,合理把握烘烤时间;3、使用大风量风机,对流热空气使各处温度均匀;4、检查油量是否充足,保证每一次的烘烤质量;5、使用更智能的烘烤设备,根据不同车型自动调整烘烤程序。
  
  3  总 结
  
  车辆的结构不同,车辆是否沥水,是否有尾部风机,尾板的高度,车厢内表面温度的不均一性,探头温度和车辆内表面温度的偏差性,烘烤设备计时机制的不同,油量,是否积水,温度的持续监测等因素都会对车辆的烘烤效果造成影响。
  
  专家点评
  
  PIC作为世界种猪场生物安全的先锋和引领者,在猪场生物安全的打造上有非常多的心得和经验。本文作者介绍了车辆烘烤(烘干)程序的设定和需要关注的重点,通过实践和理论相结合,深入浅出,层层解析,让我们对车辆的洗、消、烘有了更深入全面正确的认识,将有助于指导猪场更好地解决运输车辆的生物安全隐患问题。
  

  
  车辆烘烤(烘干)是解决车辆病原污染非常有效的方法,将污染于车辆某些角落的病原都至于文献的温度下烘烤一段时间一定可以有效地杀灭它。但,文章特别提醒了,病毒不在空气中,因此使用悬空的温度传感器不能指示车辆局部病原附着点的表面温度,因此仅仅以空气温度作为判定的方式是错误的。当然,车辆的烘干需要的是效率和成本的平衡,因此烘干房的程序设定一定要从设备性能、猪场规模、效率、成本、安全等多方面进行综合考量。车辆的结构不同,车辆是否沥水,是否有尾部风机或扰流风机,尾板的高度,车辆各部位温度的均一性状况,温度探头的位置等因素都会影响车辆的烘烤杀灭病原的效果。因此科学的车辆烘烤程序不仅仅是烘烤时长和烘烤温度两个维度参数,更应该同时关注与车辆烘烤效果息息相关的其他因素。车辆烘干的目标是有效杀灭非洲猪瘟及其它病原,车辆烘烤程序的设定还要兼顾效率和成本均衡。
  
  本文对猪场车辆烘烤有多方面的启示和帮助,将为养猪行业科学选择烘烤设备、设定车辆烘烤(烘干)程序提供有价值的参考。
  

【版权声明】

中国养猪网旗下所有平台转载的文章均已注明来源、中国养猪网原创文章其他平台转载需注明来源且保持图文完整性、中国养猪网特别说明的文章未经允许不可转载,感谢您的支持与配合;我们所有刊登的文章仅供养猪人参考学习,不构成投资意见。若有不妥,请及时联系我们,可添加官方微信号“zgyangzhuwang”!
详情广告
中国养猪网

中国养猪网手机APP端

精华推荐

双胞胎养猪网共建

推荐阅读

关于我们 | 服务介绍 | 招聘信息 | 版权及免责声明 | 联系我们 | 网站地图
中国农业百强网站 互联网经营备案 网信认证 网络警察 报警平台 网站备案

中国养猪网增值电信业务经营许可证:B2--20110053 中国养猪网备案号: 赣B2--20110053-5 网安备案号:36010902000949

Copyright©2010-2023 https://www.zhuwang.com.cn Inc.All Rights Reserved.新海传媒版权所有